7. Sınıf Enerji Dönüşümleri Test 5

Soru 1 / 13
Sorunun Çözümü

Cisimler serbest bırakıldığında, başlangıçtaki yerçekimi potansiyel enerjileri, sürtünmeler ihmal edildiği için tamamen yaylarda esneklik potansiyel enerjisine dönüşür. Bu nedenle, yaylarda depolanan enerji, cismin başlangıçtaki kütlesi (\(m\)) ve bırakıldığı yüksekliğin (\(h\)) çarpımı ile doğru orantılıdır (\(E = mgh\)).

  • Verilen kütle ilişkisi: \(m_M > m_K = m_L > m_N\)
  • Verilen yükseklik ilişkisi: K ve M cisimleri yüksek seviyeden (\(H\)), L ve N cisimleri düşük seviyeden (\(h\)) bırakılmıştır. Yani \(H > h\).

Şimdi her bir yayda depolanan enerjiyi karşılaştıralım:

  • Yay 1 (K cismi): Kütle \(m_K\), yükseklik \(H\). Enerji: \(E_1 = m_K g H\)
  • Yay 2 (L cismi): Kütle \(m_L\), yükseklik \(h\). Enerji: \(E_2 = m_L g h\)
  • Yay 3 (M cismi): Kütle \(m_M\), yükseklik \(H\). Enerji: \(E_3 = m_M g H\)
  • Yay 4 (N cismi): Kütle \(m_N\), yükseklik \(h\). Enerji: \(E_4 = m_N g h\)

Bu değerleri karşılaştırırsak:

  • \(m_M\) en büyük kütle ve \(H\) en büyük yükseklik olduğundan, \(E_3\) en büyük enerjidir.
  • \(m_N\) en küçük kütle ve \(h\) en küçük yükseklik olduğundan, \(E_4\) en küçük enerjidir.
  • \(E_1\) ve \(E_3\)'ü karşılaştırırsak: İkisi de \(H\) yüksekliğinden bırakılıyor. \(m_M > m_K\) olduğundan, \(E_3 > E_1\).
  • \(E_2\) ve \(E_4\)'ü karşılaştırırsak: İkisi de \(h\) yüksekliğinden bırakılıyor. \(m_L > m_N\) olduğundan, \(E_2 > E_4\).
  • \(E_1\) ve \(E_2\)'yi karşılaştırırsak: Kütleleri eşit (\(m_K = m_L\)). Ancak \(E_1\) daha yüksekten (\(H\)), \(E_2\) daha alçaktan (\(h\)) bırakıldığı için, \(E_1 > E_2\).

Bu karşılaştırmalar sonucunda enerjilerin sıralaması şu şekildedir:

\(E_3 > E_1 > E_2 > E_4\)

Cevap C seçeneğidir.

  • Cevaplanan
  • Aktif
  • Boş